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基于VLAN技术的校园局域网建设

刘莉
  
速读·上旬
2018年9期

摘 要:随着计算机网络技术的不断加强,网络的运用范围越来越广,校园局域网的建设应用程度也越来越广。但问题是,随着校园局域网的应用越来越多,相应的网络就会越来越拥挤,冲突不断产生。因此,为了解决这些问题,针对于校园局域网建设的要求越来越高。本文主要介绍基于VLAN技术上的校园局域网建设,详细介绍VLAN技术的基本原理,解决日渐拥挤的网络带来的冲突问题。

关键词:VLAN技术;原理;区域划分;应用

校园网是在校师生之间实现资源信息共享的基础设施资源,是他们学习、教学等一系列日常活动的基础,是学校系统实现智能化管理的保障。VLAN技术作为一种新型网络技术,能够解决网络安全性配置和端节点灵活性等一系列问题,这将会大大提高网络效率,这也会使VLAN技术的应用范围越来越广。

一、VLAN技术原理

VLAN技术,中文名是虚拟局域网。指在交换式网络中,将区域网划分为多个独立的子网,这些子网不受物理位置的限制,可以自由的添加,灵活的删减等。VLAN中包含多个站点,一个站点中发送的广播数据将会传播到同一站点中,不同站点之间不交叉,大大缩减了广播域,一分为多,传输效率也会增加,进而网络效率也会增加。

VLAN技术主要依据以下原理工作:VLAN交换机在接收到一个数据包后,会对它进行检查筛选,与自身数据库内的信息进行比对,如果两者之间目的地址一致,则VLAN交换机直接标记后再把该数据包发送出去,如果两者之间目的地址不一致,那么就不做改变直接发送,这么做,在一定程度上做到网络分流,大大减少了网络压力。举一个例子来说,VLAN2包含5个端口,当其中有一个端口有数据包进来时,交换机会自动检测上面有没有规定的标签头,如果没有会自动添加,然后再将该数据包交由查询模块查询,之后数据库模块根据具体信息进行路由,然后再进行转发。端口连接的以太网端会对数据包进行有效识别,有没有对应的标签识别要依据于接收端的以太网端口性能。VLAN技术将网络分层,数据传送根据网络层的路由来实现,网络管理员可以分批控制端口,达到控制整个局域网络的目的。VLAN交换机可以优化网络管理,自成一定屏障,不符合要求的网络IP会被隔绝在外,便于工作组优化,甚至可以当作防火墙来运用,网络安全性能将会得到大大提升。

二、校园网中应用VLAN技术的意义

学校最明显的一大特征就是人流量大,每个人都要用网,当网络承载量达到一定程度后,网络传输效率将会下降,甚至会引起广播风暴,造成网络堵塞。应用VLAN技术可以解决这个问题,它可以构建虚拟局域网,将网络分成多个站点,经常通信联系的处在一个虚拟局域网内,这样就会分化网络压力,减少整个网络范围内数据包的运输。

交换机上划分VLAN之后,相互之间不能通信,要想通信,只能通过第三方交换设备来完成。可以通过端口分配等方式验证用户信息,设置权限访问,将不同的用户分别控制在不同的VLAN中,很大程度上保证了网络的安全性。这种技术还能够控制用户登录地点。比方说能够开启认证功能,这些师生在使用校园网时就必须先要进行身份认证,只有能够通过认证的身份才能够被开放网络。这样一来,用网者会得到有效控制,人流量会得到大大减少,网络速度也将会得到提升。

应用VLAN技术后,相应的管理也会有很大的方便。应用VLAN技术建立的校园局域网,可以根据不同部门职能、对象组等,在不改动网络物理连接的情况下可以在各个分站点建立工作站。利用这个技术,网络管理员在维护和管理网站方面工作量会大大减少,网络维护费用会降低,同时,这样被维护后的网络稳定性也会提高。

学校里,教学工作人员之间的变更比较频繁,当移动一台计算机的端点时,从一个子网转移到另一个子网,应用VLAN技术,迁移只需要重新定义VLAN,交换机可以自动追踪数据,对于管理者而言,有查询依据的端口移动会更加方便,变更也会更加方便。如果用传统的手段划分,既耗时耗力,网络还不太稳定。

三、VLAN技术在校园网中应用的实现方案

VLAN有多种划分方式,可以根据端口划分、根据网卡识别符(MAC)划分、根据IP地址划分、根据某一区段网络,采用对应的策略来进行划分,还有就是根据使用者来划分。VLAN技术的划分根据路由器或者三层交换机中都能够得到实现,但路由器属于软件划分,随着应用数据量增多,逐渐会效率低下,速度会大打折扣。三层交换术是基于二层以太网交换基础上,增加第三层地址交换形成的一种新技术。举一个例子来说运用这种方式构建校园局域网,采用分层设计的方式,包含接入层、汇聚层、核心层三层。接入层主要用来连接不同的VLAN,服务器与汇聚层链接,核心层主要用来提供高速运转的网络环境。这样构建的校园局域网络,在抵制网络问题时会有很大的优化。VLAN交换机的应用大大缩短了网络中传的时间,一定程度上可以增强网络速度,是一种新型的技术。

现在大部分学校都在使用一卡通,一卡通就是基于虚拟局域网基础上构建的虚拟“货币”,为了提高安全性,必须为其构建一个虚拟的网络,具体实施方案如下介绍:在每一台三层交换机上划分一个二层VLAN是所有成员数据只能在一台VLAN机上转发;在需要进行位置交换的交换机上配置相同的VLAN信息,使其能够与上层交换机之间进行信息交换;将不同的三层交换机上的信息汇聚到同一台二层交换机上,这个二层交换机接入校园卡设备上,这样一来,同属于一个VLAN端口的设备都可以访问问校园网,实现一卡通的全校化使用,合理利用了校园网资源。还有一些别的基于虚拟局域网上的应用,都为学校大大节省了资源。

四、结语

本文主要介绍了VLAN技术的原理和应用优势,在计算机网络建设中,一定要有明确的规划方式,并且在规划时,其他的一些外在条件,例如网络性能、设备要求、安全性能等方面都要做提前的了解。所有的事情都规划好后,利用VLAN技术,创建一个虚拟的网络环境,能够很大程度上缓解日益增长的网络压力,还能够保证网络安全,对于学校来说,这是一个极好的规划校园局域网的方式。我相信,这种技术在校园局域网中应用会越来越普遍。

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